本發(fā)明涉及金屬礦山尾礦處置，特別是尾礦濃密脫水的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于模擬深錐濃密機(jī)給料過程的實(shí)驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

深錐濃密機(jī)是尾礦膏體處置的核心設(shè)備，其能夠?qū)⑦x礦廠質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低的來(lái)料礦漿通過濃密脫水后制備成適宜于管道輸送的膏狀物料。給料系統(tǒng)是深錐濃密機(jī)的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，其主要有兩方面的作用：一是對(duì)來(lái)料礦漿進(jìn)行稀釋，使其達(dá)到與絮凝劑溶液作用的最佳濃度；二是使礦漿、水和絮凝劑充分混合，以便獲得較好的絮凝效果，加快絮團(tuán)顆粒沉降速度，增大濃密機(jī)處理能力。

在實(shí)際生產(chǎn)中，深錐濃密機(jī)給料系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目前主要包括兩種形式，即無(wú)動(dòng)力稀釋及動(dòng)力稀釋。其中，無(wú)動(dòng)力稀釋以FLSmidth的E-DUC給料系統(tǒng)為代表，其主要是基于虹吸原理，利用漿體與清水的速度差，將上部澄清層中的水分吸入稀釋管中，從而降低給料濃度；其優(yōu)點(diǎn)在于無(wú)需外部動(dòng)力，且料漿在進(jìn)入給料井之前就被完全稀釋，并且與絮凝劑溶液充分混合；缺點(diǎn)是混入水量是根據(jù)給礦管道出口的速度決定，不能任意調(diào)節(jié)，來(lái)料工況波動(dòng)較大時(shí)，其適用性較差。動(dòng)力稀釋以AUTOTEC的“渦輪”自動(dòng)稀釋系統(tǒng)為代表。該系統(tǒng)利用低水頭軸流泵將濃密機(jī)上部溢流水注入給料筒中，因此能夠?qū)o料礦漿進(jìn)行精確稀釋，適合在給料量變化范圍較大的情況下運(yùn)行，但同時(shí)增加了系統(tǒng)的能耗損失。

由于不同礦山尾礦顆粒的物理、化學(xué)性質(zhì)千差萬(wàn)別，在針對(duì)某具體礦山進(jìn)行設(shè)備選型及工藝設(shè)計(jì)時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇合適的給料系統(tǒng)方式，須首先開展?jié)饷軝C(jī)給料過程的模擬實(shí)驗(yàn)，探求合理的給料工況，分析設(shè)備適用性，為設(shè)備結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)及優(yōu)化改造提供依據(jù)。但作為一種實(shí)驗(yàn)裝置，又須面向各種不同的測(cè)試樣品及工況條件，能夠?qū)崿F(xiàn)關(guān)鍵部件結(jié)構(gòu)參數(shù)的調(diào)節(jié)，以及礦漿不同稀釋方式的切換。目前，尚無(wú)合適的實(shí)驗(yàn)裝置能解決上述問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種用于模擬深錐濃密機(jī)給料過程的實(shí)驗(yàn)裝置，該實(shí)驗(yàn)裝置可以針對(duì)各種不同的測(cè)試樣品及工況條進(jìn)行給料過程的模擬，該裝置還可以根據(jù)需要選擇不同的礦漿稀釋方式進(jìn)行模擬，從而為設(shè)備結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)及優(yōu)化改造提供依據(jù)。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種用于模擬深錐濃密機(jī)給料過程的實(shí)驗(yàn)裝置，包括濃密機(jī)本體及設(shè)于濃密機(jī)本體上部的溢流槽，還包括：中心圓筒，所述中心圓筒上下敞口并固定安裝于所述濃密機(jī)本體內(nèi)中上部；虹吸管，可拆卸的水平安裝于所述中心圓筒上部的外側(cè)旁，所述虹吸管的入口端呈錐形擴(kuò)口結(jié)構(gòu)且其一部分或全部位于所述溢流槽中的液面以下，所述虹吸管的出口端貫穿所述中心圓筒的筒壁并深入到所述中心圓筒內(nèi)；入口管道，所述入口管道的出口端為可伸縮結(jié)構(gòu)且其外徑小于所述虹吸管的內(nèi)徑，可插入到所述虹吸管的入口端的所述錐形擴(kuò)口結(jié)構(gòu)內(nèi)或者插入到所述虹吸管的管路深處，所述入口管道的入口端接入給料系統(tǒng)；給料系統(tǒng)，設(shè)于所述濃密機(jī)本體的外部，所述給料系統(tǒng)可選擇的將來(lái)料礦漿直接輸出或者稀釋后輸出。

進(jìn)一步，在所述中心圓筒的上部?jī)?nèi)側(cè)壁，可拆卸的安裝有導(dǎo)流槽，所述導(dǎo)流槽的入口端與所述虹吸管的出口端相連，所述導(dǎo)流槽緊貼中心筒內(nèi)壁并沿所述內(nèi)壁延伸，所述導(dǎo)流槽的出口端與所述中心圓筒內(nèi)部連通。

進(jìn)一步，所述導(dǎo)流槽為多段組合式結(jié)構(gòu)，每一段均通過螺栓連接于所述中心圓筒內(nèi)壁。

進(jìn)一步，所述導(dǎo)流槽的縱截面為上端敞口并且上寬下窄的梯形結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步，所述虹吸管和/或所述入口管道的側(cè)壁設(shè)有多個(gè)間隔布置的帶有開關(guān)閥的絮凝劑溶液注入口。

進(jìn)一步，所述給料系統(tǒng)包括給料渣漿泵、給料管道、排料管道、混合桶、溢流水管道及變頻軸流泵；所述混合桶，為一密閉型腔體結(jié)構(gòu)，固定安裝于所述濃密機(jī)本體外部，在所述混合桶的底部設(shè)有與所述排料管道相通的桶出料管道，所述桶出料管道位于所述溢流槽中的液面以上并且管路上設(shè)有閥門；所述給料管道的入口端與所述給料渣漿泵相接，所述給料渣漿泵可將來(lái)料礦漿泵送至所述給料管道；所述給料管道的出口端分兩路，一路接入所述混合桶，另一路接入所述排料管道，上述兩路的管路上均設(shè)有閥門；所述溢流水管道的入口端與所述變頻軸流泵相接，出口端與所述混合桶相接，所述溢流水管道上設(shè)有逆止閥；所述變頻軸流泵安裝于所述溢流槽中，通過所述溢流水管道將所述溢流槽中的水輸送至所述混合桶內(nèi)；所述排料管道的一端同時(shí)與所述給料管道及所述桶出料管道連通，另一端與所述入口管道連通。

進(jìn)一步，所述混合桶的頂部設(shè)有兩個(gè)接入口，一個(gè)與所述給料管道出口端的其中一路相接，另一個(gè)與所述溢流水管道的出口端相接。

進(jìn)一步，所述給料管道的側(cè)壁設(shè)有多個(gè)間隔布置的帶有開關(guān)閥的絮凝劑溶液注入口。

進(jìn)一步，所述溢流槽中安裝有用于檢測(cè)所述溢流槽中的水的濁度的濁度儀。

采用本發(fā)明的技術(shù)方案的有益效果是，給料系統(tǒng)具有兩種給料方式，一種是直接來(lái)料礦漿不經(jīng)稀釋直接輸出至虹吸管，此時(shí)，將可伸縮的入口管道的出口端置于虹吸管的錐形結(jié)構(gòu)入口處，由于錐形結(jié)構(gòu)的入口位于液面以下，所以此時(shí)會(huì)產(chǎn)生虹吸，來(lái)料礦漿通過虹吸管的時(shí)候會(huì)將一部分水一起吸入并通過導(dǎo)流槽流入中心圓筒，實(shí)現(xiàn)無(wú)動(dòng)力稀釋；給料系統(tǒng)還具有另一種給料方式，即可以先將來(lái)料礦漿進(jìn)行稀釋，然后排入虹吸管，此時(shí)，入口管道通過伸縮結(jié)構(gòu)，將入口端伸入到虹吸管的深處，使其不再產(chǎn)生虹吸，這種給料方式可以預(yù)先根據(jù)需要進(jìn)行先行稀釋。

本發(fā)明所提供的一種用于模擬深錐濃密機(jī)給料過程的實(shí)驗(yàn)裝置兼具“虹吸”無(wú)動(dòng)力稀釋及“泵壓”動(dòng)力稀釋兩種方式，可以針對(duì)具體礦山尾礦，進(jìn)行不同給料方式的模擬實(shí)驗(yàn)，可對(duì)上述兩種方式的稀釋效果進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，從而為設(shè)備選型提供依據(jù)。

另外，針對(duì)不同的來(lái)料工況，可對(duì)虹吸管、絮凝劑注入口等關(guān)鍵部件進(jìn)行快速拆換，因此可面向不同的樣品種類及工況條件，具有較廣的適用范圍；同時(shí)，通過本發(fā)明所提供的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行的模擬實(shí)驗(yàn)，可為設(shè)備結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)及改造提供依據(jù)。

再者，在所述“泵壓”稀釋系統(tǒng)中，通過來(lái)料濃度、流量與軸流泵頻率的連鎖控制，可對(duì)來(lái)料礦漿的稀釋倍數(shù)進(jìn)行精確控制；同時(shí)在濃密機(jī)溢流槽中安設(shè)有濁度儀，能夠?qū)ΦV漿的絮凝效果進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，方便對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的定量分析。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所提供的一種用于模擬深錐濃密機(jī)給料過程的實(shí)驗(yàn)裝置的平面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明所提供的一種用于模擬深錐濃密機(jī)給料過程的實(shí)驗(yàn)裝置的立面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖1中，沿A-A向剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，圖中的件號(hào)表示為：

1、濃密機(jī)本體，2、溢流槽，3、中心圓筒，4、虹吸管，5、液面，6、入口管道，7、導(dǎo)流槽，8、絮凝劑注入口，9、給料渣漿泵，10、給料管道，11、桶出料管道，12、閥門，13、混合桶，14、逆止閥，15、排料管道，16、溢流水管道，17、變頻軸流泵，18、濁度儀。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。

請(qǐng)參照?qǐng)D1至圖3，圖1為本發(fā)明所提供的一種用于模擬深錐濃密機(jī)給料過程的實(shí)驗(yàn)裝置的平面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明所提供的一種用于模擬深錐濃密機(jī)給料過程的實(shí)驗(yàn)裝置的立面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖1中，沿A-A向剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

在本發(fā)明所提供的一種用于模擬深錐濃密機(jī)給料過程的實(shí)驗(yàn)裝置，包括濃密機(jī)本體1及設(shè)于濃密機(jī)本體1上部的溢流槽2，還包括：中心圓筒3，所述中心圓筒3上下敞口并固定安裝于所述濃密機(jī)本體1內(nèi)中上部，通過螺栓與濃密機(jī)本體1上方的橫梁固定；虹吸管4，可拆卸的水平安裝于所述中心圓筒3上部的外側(cè)旁，所述虹吸管4的入口端呈錐形擴(kuò)口結(jié)構(gòu)且其一部分或全部位于所述溢流槽2中的液面5以下，所述虹吸管4的出口端貫穿所述中心圓筒3的筒壁并深入到所述中心圓筒3內(nèi)；入口管道6，所述入口管道6的出口端為可伸縮結(jié)構(gòu)且其外徑小于所述虹吸管4的內(nèi)徑，可插入到所述虹吸管4的入口端的所述錐形擴(kuò)口結(jié)構(gòu)內(nèi)或者插入到所述虹吸管4的管路深處，所述入口管道6的入口端接入給料系統(tǒng)；給料系統(tǒng)，設(shè)于所述濃密機(jī)本體1的外部，所述給料系統(tǒng)可選擇的將來(lái)料礦漿直接輸出或者稀釋后輸出。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述給料系統(tǒng)包括給料渣漿泵9、給料管道10、排料管道15、混合桶13、溢流水管道16及變頻軸流泵17；所述混合桶13，為一密閉型腔體結(jié)構(gòu)，固定安裝于所述濃密機(jī)本體1外部，在所述混合桶13的底部設(shè)有與所述排料管道15相通的桶出料管道11，所述桶出料管道11位于所述溢流槽2中的液面5以上并且管路上設(shè)有閥門12；所述給料管道10的入口端與所述給料渣漿泵9相接，出口端分兩路，一路接入所述混合桶13，另一路接入所述排料管道15，上述兩路的管路上均設(shè)有閥門12；閥門12可以為手動(dòng)也可以自動(dòng)控制。所述給料渣漿泵9，與所述給料管道10連接，可將所述給料渣漿吸入至所述給料管道10；所述溢流水管道16的入口端與所述變頻軸流泵17相接，出口端與所述混合桶13相接，所述溢流水管道16上設(shè)有逆止閥14；所述變頻軸流泵17安裝于所述溢流槽2中，通過所述溢流水管道16將所述溢流槽2中的水輸送至所述混合桶13內(nèi)；所述排料管道15的一端同時(shí)與所述給料管道10及所述桶出料管道11連通，另一端與所述入口管道6連通。所述混合桶13的頂部設(shè)有兩個(gè)接入口，一個(gè)與所述給料管道10出口端的其中一路相接，另一個(gè)與所述溢流水管道16的出口端相接。

在所述中心圓筒3的上部?jī)?nèi)側(cè)壁，可拆卸的安裝有導(dǎo)流槽7，所述導(dǎo)流槽7的入口端與所述虹吸管4的出口端相連，所述導(dǎo)流槽7緊貼中心筒內(nèi)壁并沿所述內(nèi)壁延伸，所述導(dǎo)流槽7的出口端與所述中心圓筒3連通。利用導(dǎo)流槽7，可以將進(jìn)入的渣漿更加充分的混勻，以提高濃密效果。

所述導(dǎo)流槽7為多段組合式結(jié)構(gòu)，每一段均通過螺栓連接于所述中心圓筒3內(nèi)壁。設(shè)計(jì)成多段組合式，長(zhǎng)度可根據(jù)來(lái)料情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，并且可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，改變長(zhǎng)短。

所述導(dǎo)流槽7的縱截面為上端敞口并且上寬下窄的梯形結(jié)構(gòu)。有利于礦漿的流動(dòng)與混合。

所述虹吸管4、所述入口管道6及所述給料管道10的側(cè)壁設(shè)有多個(gè)間隔布置的帶有開關(guān)閥的絮凝劑注入口8，通過啟閉注入口的開關(guān)閥，可對(duì)溶液添加位置及添加點(diǎn)數(shù)量的調(diào)節(jié)。所述溢流槽2中安裝有用于檢測(cè)所述溢流槽2中的水的濁度的濁度儀18，能夠?qū)σ缌魉某吻宥冗M(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

上述入口管道6、排料管道15及溢流水管道16可以采用分段法蘭連接的方式連接，也可以一體形成一個(gè)整體管路，但要確保入口管道6的出口端為可伸縮結(jié)構(gòu)，該可伸縮結(jié)構(gòu)可以采用現(xiàn)有的多種結(jié)構(gòu)方式，比如采用套筒套接的方式，該套筒的出口端能夠深入到虹吸管的錐形入口處與入口管道固定，也能夠深入到虹吸管的深處再與入口管道固定。

在本具體實(shí)施方式中，給料管道10上帶有閥門12，其入口段與給料渣漿泵9相連，出口端與入口管道6連通，入口管道6插入虹吸管的錐形段，與錐形管出口直對(duì)但間隔一定距離；通過啟閉相應(yīng)閥門12可對(duì)來(lái)料流向進(jìn)行切換，如來(lái)料尾礦漿不進(jìn)入混合桶，直接經(jīng)管道以一定速度流入錐形管中，并在虹吸現(xiàn)象的作用下，將上部溢流清水吸入虹吸管中與礦漿混合，即達(dá)到尾礦漿自動(dòng)稀釋的目的。

變頻軸流泵17、封閉混合桶13及溢流水管道16可以組成“泵壓稀釋系統(tǒng)”。通過切換閥門12，可以控制來(lái)料礦漿不直接進(jìn)入虹吸管，而是先進(jìn)入混合桶13，同時(shí)濃密機(jī)上部的變頻軸流泵17可以將溢流水泵入混合桶13中對(duì)礦漿進(jìn)行稀釋，二者充分混合后再由底部的桶出料管道11進(jìn)入深入到虹吸管深處的入口管道6中，即通過外部泵入清水來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)來(lái)料礦漿的稀釋。變頻軸流泵17的頻率可與來(lái)料的濃度、流量進(jìn)行連鎖控制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)稀釋倍數(shù)的精確控制。

本發(fā)明所提供的實(shí)驗(yàn)裝置在給料管道10、虹吸管4及導(dǎo)流槽7上均布有絮凝劑注入口8，注入口上安設(shè)有啟閉閥門，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)溶液添加位置及添加點(diǎn)數(shù)量的調(diào)節(jié)。同時(shí)，濃密機(jī)的環(huán)形溢流槽2中安設(shè)有濁度儀5，能夠?qū)σ缌魉某吻宥冗M(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，便于對(duì)給料系統(tǒng)絮凝效果的定量研究。

在使用時(shí)，若實(shí)驗(yàn)選擇無(wú)動(dòng)力稀釋，則通過切換相應(yīng)閥門12，來(lái)料尾礦漿不進(jìn)入混合桶，直接經(jīng)管道以一定速度流入錐形管中，并在虹吸現(xiàn)象的作用下，吸入上部溢流清水從而達(dá)到礦漿稀釋的目的；若選擇動(dòng)力稀釋，則啟閉相應(yīng)的閥門12，將來(lái)料礦漿進(jìn)入混合桶，而不直接進(jìn)入虹吸管，利用溢流槽2中的變頻軸流泵17，其將上部的溢流水泵入混合桶中對(duì)礦漿進(jìn)行稀釋；使用過程中，根據(jù)來(lái)料的工況條件及絮凝效果，可對(duì)虹吸管、導(dǎo)流槽等部件的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語(yǔ)應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。